黄展文,王颖,李明娟*,游向荣,张雅媛,周葵,卫萍,韦林艳

1(广西农业科学院 农产品加工研究所,广西 南宁,530007)2(广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室,广西 南宁,530007) 3(广西农业科学院 花卉研究所,广西 南宁,530007)

龙滩珍珠李是广西农产品地理标志水果,具有晚熟丰产、外观亮丽、口感上佳、营养丰富等优点而深受消费者青睐[1-3]。该品种既适合鲜食,也适合加工,是一种极具发展前景的新兴特色水果[4-5]。近年来,龙滩珍珠李作为广西贫困山区脱贫攻坚的一项重要产业,种植面积和产量均得到大幅度提升[6]。目前龙滩珍珠李基本以鲜食为主,于每年7月底至8月中旬成熟,果期短(通常不超过20 d),成熟度不好控制。加之,在传统的农业生产过程中,至今没有一个切实可行的与果实品质性状密切相关的采收成熟度的标准,生产者一般根据经验盲目判断,几乎同时对不同成熟度的龙滩珍珠李果实进行混杂采收,大大增加了果实在贮运过程中的损坏,且严重影响了果实品质,造成较高的经济损失,成为制约龙滩珍珠李产业进一步发展的重要因素。因此,如何科学准确地判断龙滩珍珠李适宜的采收成熟度具有重要的现实意义。

采收成熟度不仅能够确定水果的最佳采收期,也是进行产品分级、贮藏保鲜以及加工利用的重要指标。大量研究表明,采收成熟度对果实品质、产量、后期用途影响很大,若采收成熟度过低,果实尚未充分成熟,个小,外观色泽欠佳,糖分和香气积累不足、风味寡淡,且不能正常后熟,达不到最佳食用品质；若采收成熟度过高,果实过分成熟甚至已启动衰老,果肉变软,抗性下降,不利于贮运和销售[7-9]。适期采收可使果实达到应有的外观和风味品质,已在葡萄[10]、火龙果[11-12]、枇杷[13]、百香果[14]、杏果[15]、梨[16-17]、猕猴桃[18]、柑橘[19]、杨梅[20]等多种水果中开展了研究,但至今未见采收成熟度对龙滩珍珠李果实品质影响方面的研究报道,缺乏对龙滩珍珠李适宜采收成熟度的系统研究。因此,本文以龙滩珍珠李为研究对象,分5个批次(成熟度)采收果实,综合评价不同采收成熟度的果实好果率、外在品质、内在品质及质构特性指标,探明龙滩珍珠李果实品质特性随着采收成熟度变化的规律,明确果实采收标准及成熟度判断指标并将其量化,为龙滩珍珠李果实根据采后不同用途确定采收期及品质评价提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

5年生龙滩珍珠李,采自广西河池市天峨县,果园位于东经107°04′01.44″、北纬25°03′07.71″,海拔862 m,栽培株行距为4.5 m×5.0 m,选择具有代表性的果树9株,果园管理均为常规管理,且管理方法相同。将9株果树随机分成3组,即为3个重复,每个重复3株,于2019年7月27日、8月3日、8月10日、8月17日、8月24日观察果实落果率、虫害率,并在果树东南西北4个方向采摘果实,共采收5次,分别记为采收成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ(表1)。采收后每5 kg为一箱置于带孔的瓦楞纸箱中,采果当天立即运回广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室。每次选择成熟度和大小基本一致、无损伤、无病虫害的果实,测定果实品质特性指标。

NaOH、2,6-二氯酚靛酚钠盐、3,5-二硝基水杨酸、酚酞、草酸、抗坏血酸、无水乙醇、葡萄糖、盐酸、亚硫酸氢钠、酒石酸钾钠、苯酚,均为分析纯,广西南宁泰诺生物工程有限公司。

表1 不同成熟度龙滩珍珠李果实的采收时间及果实发育时间Table 1 Harvest date and development days of the different maturity of ‘Longtan’ pearl plum

1.2 仪器与设备

NH300色差仪,深圳市三恩驰科技有限公司；JYL-Y20破壁打浆机,九阳股份有限公司；PAL-1数显糖度计,日本Atago公司；6350酸度计,上海任氏电子有限公司；WGLL-230BE电热鼓风干燥箱,天津市泰斯特仪器有限公司；CT3质构仪,美国Brookfield公司；TU-1810紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司。

1.3 实验方法

1.3.1 果实落果率、虫害率及好果率统计

(1)落果率。肉眼观察并统计果实落果数量及总果数,按公式(1)计算。

(1)

(2)虫害率。每个重复随机选取50个果实,用手掰开观察虫害情况,按公式(2)计算。

(2)

(3)好果率,按公式(3)计算。

好果率/%=100%-落果率-虫害率

(3)

1.3.2 果实外在品质指标

(1)单果质量。用电子天平称重法称取30个果实质量,计算平均单果质量,重复3次。

(2)纵横径、果形指数。用数显游标卡尺测定30个果实的纵径、横径,计算平均值,果形指数用纵径与横径的比值表示。

(3)含水量。按GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》直接干燥法[21]执行。

(4)可食率。用电子天平称重30个果实的质量,去核后称量果核质量,重复3次,按公式(4)计算。

(4)

(5)出汁率。称取一定量的果肉,榨汁后称量果汁质量,重复3次,按公式(5)计算。

(5)

(6)色度值。采用色差仪测定果皮和果肉色度值,L*表示亮度,a*表示红绿色度,b*表示黄蓝色度,重复6次[22]。

(7)果实感官品质评价。参照高伦江等[23]的方法,略有改动。挑选8名经过专门培训的科技人员对果实感官品质进行评分,取平均值。总分为外观色泽、脆度、多汁性、甜味和酸味评分的总和,具体评价标准见表2。

表2 龙滩珍珠李果实感官评分标准Table 2 Sensory evaluation standard of ‘Longtan’ pearl plum

1.3.3 果实内在品质指标

(1)可溶性固形物(total soluble solid,TSS)。用糖度计测定,重复3次。

(2)可溶性糖含量(soluble sugar content,SSC)。采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定[24],重复3次。

(3)可滴定酸(titratable acidity,TA)。采用酸碱滴定法测定[24],重复3次。

(4)pH值。采用酸度计测定,重复3次。

(5)固酸比(TSS/TA)、糖酸比(SSC/TA)。固酸比用可溶性固形物含量与可滴定酸含量的比值表示,糖酸比用可溶性糖含量与可滴定酸含量的比值表示。

(6)Vc含量。采用2,6-二氯酚靛酚钠盐滴定法测定[24],重复3次。

1.3.4 果实质构特性

采用CT3质构仪进行测定,包括果实硬度、咀嚼性、弹性和内聚性指标。将果实沿果腹线切成两半,去核,去部分果皮(约1 mm厚度),测定果肉面质构特性指标,测定条件：选用TA39探头,TPA模式,距离1.5 mm,触发力5 g,测试速度0.5 mm/s,重复测定10次,取平均值。

1.4 数据统计分析

实验数据采用Excel软件进行统计分析和绘制图表,采用DPS软件进行邓肯新复极差法分析其差异显著性。

2 结果与分析

2.1 采收期对龙滩珍珠李果实落果率、虫害率和好果率的影响

由表3可知,随着采收期的推延,龙滩珍珠李果实落果率和虫害率不断增加,7月27日、8月3日和8月10日采收的果实落果率和虫害率之间的差异均无显著差异；之后,落果率和虫害率呈直线上升,8月24日测其落果率为46.67%,果实已从树上落果,有20%的果实发生了虫害(主要是果蝇危害),均极显著高于其他采收期(P<0.01)。

表3 采收期对龙滩珍珠李果实落果率、虫害率和好果率的影响 单位：%

好果率随着采收期的延迟不断下降,7月27日和8月3日采收时,果实几乎无落果和虫害果,好果率为100%；之后呈极显著下降的趋势变化,至8月24日(第Ⅴ采收成熟度)好果率仅为33.33,果实损失率高达66.67%。

2.2 采收成熟度对龙滩珍珠李果实外在品质的影响

2.2.1 采收成熟度对龙滩珍珠李果实大小和果形的影响

由表4可知,龙滩珍珠李单果质量随着采收成熟度的增加先缓慢升高,在第Ⅳ成熟度达到最大值18.25 g,与第Ⅲ成熟度的差异不大,但显著高于第Ⅰ和Ⅱ成熟度(P<0.05),说明第Ⅰ和Ⅱ成熟度的果实仍在小幅度的生长变大,至第Ⅲ和Ⅳ成熟度时基本稳定；至第Ⅴ成熟度时,单果质量下降至17.72 g,这是由于大量落果和虫害果而引起的。果实纵径随着采收成熟度的增加先升高,至第Ⅱ成熟度时达到最大值,之后降低；前4个采收成熟度之间差异不明显,第Ⅴ采收成熟度时显著下降。果实横径在整个采收期呈不断起伏变化,第Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ采收成熟度时差异不明显,均极显著高于第Ⅰ和Ⅴ采收成熟度(P<0.01)。整个采收期果实的果形指数为0.84～0.87,基本处于稳定状态,说明果形变化幅度不大,呈圆形或接近圆形。从果实大小和果形考虑,果实的采收期应为第Ⅲ至Ⅳ成熟度为宜。

表4 不同采收成熟度龙滩珍珠李果实大小和果形变化Table 4 Fruit size and shape of ‘Longtan’ pearl plum with different harvest maturity

2.2.2 采收成熟度对龙滩珍珠李果实含水量、可食率和出汁率的影响

果实水分与其风味和口感密切相关,直接影响着果实的新鲜度和脆度。由表5可知,随着采收成熟度增加,龙滩珍珠李果实含水量整体呈下降的变化趋势,第Ⅰ和Ⅱ采收成熟度的果实含水量差异不大,第Ⅲ至第Ⅴ采收成熟度的果实含水量差异也不大,但前者显著高于后者(P<0.05)。整个采收期果实可食率在96.10%～97.20%,各采收成熟度间差异不明显,说明采收成熟度对龙滩珍珠李果实可食率的影响很小。果实出汁率随着采收成熟度的增加而不断下降,在第Ⅴ成熟度时最小为54.06%,比第Ⅰ成熟度下降了7.11%。

表5 采收成熟度对龙滩珍珠李果实含水量、可食率和出汁率的影响 单位：%

2.2.3 采收成熟度对龙滩珍珠李果实色泽的影响

色泽是评价果实外观品质、判断果实成熟度的一个重要而又简易的依据,其形成是叶绿素、花青素、类黄酮及酚类物质等色素综合作用的结果[25-26]。由表6可知,随着采收成熟度增加,龙滩珍珠李果皮亮度L*值整体呈下降趋势,其中第Ⅲ和Ⅳ成熟度间差异不显著；果肉L*值整体呈不断上升的趋势,第Ⅴ成熟度略有降低,说明果皮色泽不断加深,亮度值逐渐下降,果肉变化则相反。果皮和果肉红绿色度a*值均不断升高,说明无论果皮还是果肉均逐渐由绿色度向红色度转变,果实逐渐成熟。果皮黄蓝色度b*值逐渐下降,而果肉b*值则逐渐上升,说明果皮和果肉分别朝着蓝色度和黄色度方向变化。

由图1可知,随着采收成熟度的增加,龙滩珍珠李果皮色泽由浅绿—浅红—玫红—紫红不断加深,果实逐渐成熟,与果皮色度值变化趋势一致。

表6 采收成熟度对龙滩珍珠李果实色度值的影响Table 6 Effects of harvest maturity on fruit chromatic value of ‘Longtan’ pearl plum

图1 不同采收成熟度龙滩珍珠李果实外观比较Fig.1 Appearance of ‘Longtan’ pearl plum fruit with different harvest maturity

2.2.4 采收成熟度对龙滩珍珠李果实感官品质的影响

由表7可知,龙滩珍珠李外观色泽和甜味评分随着采收成熟度的增加而升高,说明随着果实不断成熟,果皮着色逐渐均匀,口感不断变甜；不同采收成熟度对外观色泽和甜味评分的影响均达到显著水平(P<0.05)。果实脆度和多汁性评分随着成熟度的增加而下降,前3个成熟度的果实脆度和多汁性评分差异不大,第Ⅳ成熟度呈极显著下降(P<0.01),表明随着采收成熟度增加,果实不断变软、水分减少,这种变化在第Ⅳ采收成熟度之后更加明显。果实酸味评分和感官总分则是先升高后下降,第Ⅲ采收成熟度时最高,分别为16.13分和89.20分,均表现为Ⅲ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅴ>Ⅰ,可见,第Ⅲ采收成熟度的果实感官品质最佳。

2.3 采收成熟度对龙滩珍珠李果实内在品质的影响

2.3.1 采收成熟度对龙滩珍珠李果实TSS和SSC的影响

TSS和SSC是评价果实成熟度、口感及营养品质的常规指标,其大小由果实生长期间积累的糖、酸、维生素、氨基酸、矿物质等多种物质决定。

如图2所示,龙滩珍珠李果实TSS随着采收成熟度的增加而不断升髙,不同采收成熟度对TSS的影响具有显著差异(P<0.05)。前人在杏果[15]、梨[16-17]和猕猴桃[18]等水果中研究也证明,随着成熟度增加,果实TSS不断增加,与本研究结果一致。果实SSC变化趋势与TSS一致,也随着采收成熟度的增加而增加,除了第Ⅱ和Ⅲ采收成熟度间差异不显著外,均达到差异极显著水平(P<0.01)。整个采收期果实SSC不断上升,可能与叶片通过光合作用产生的可溶性糖运输到果实以及果实内淀粉、有机酸等转化为可溶性糖有关。

表7 采收成熟度对龙滩珍珠李果实感官评分的影响Table 7 Effects of harvest maturity on sensory score of ‘Longtan’ pearl plum

图2 采收成熟度对龙滩珍珠李果实TSS和SSC的影响Fig.2 Effects of harvest maturity on TSS and SSC of ‘Longtan’ pearl plum注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)(下同)

2.3.2 采收成熟度对龙滩珍珠李果实TA和pH的影响

TA和pH值反应了果实酸味,酸味是果实的主要风味品质之一。由表8可知,龙滩珍珠李果实TA随着采收成熟度的增加而不断下降,说明果实成熟度越髙,果实的酸味越低,与酸味感官评分结果一致；除了第Ⅱ和Ⅲ采收成熟度间的差异不显著外,均达到差异显著水平(P<0.05)。果实pH值随着采收成熟度的增加呈现不断上升的趋势,第Ⅰ采收成熟度的果实pH值最低为3.49,显著低于其他采收成熟度,之后各采收成熟度对果实pH值的影响不大。果实成熟过程中,一部分有机酸转化为糖,一部分作为呼吸底物被逐渐消耗,因此TA下降,直接导致pH上升[10,15]。

表8 采收成熟度对龙滩珍珠李果实TA和pH的影响Table 8 Effects of harvest maturity on TA and pH of ‘Longtan’ pearl plum

2.3.3 采收成熟度对龙滩珍珠李果实固酸比与糖酸比的影响

固酸比和糖酸比是国际通用的衡量果实鲜食品质和风味的重要指标。从图3可知,随着采收成熟度增加,龙滩珍珠李果实固酸比和糖酸比的变化趋势一致,均不断升高,整个采收期分别从14.16和0.87升高到26.24和2.12,分别升高了85.31%和143.68%；不同采收成熟度对果实固酸比影响较大,均达到差异极显著水平(P<0.01)；而糖酸比除了第Ⅱ和Ⅲ采收成熟度间差异不显著外,也达到差异极显著水平(P<0.01)。在樱桃[27]和枇杷[28]的研究中也发现,随着成熟度增加,果实固酸比和糖酸比增加,果实风味由酸甜转为浓甜,不同成熟度的果实品质差异显著,与本研究结果一致。

图3 采收成熟度对龙滩珍珠李果实固酸比和糖酸比的影响Fig.3 Effects of harvest maturity on TSS/TA and SSC/TA of ‘Longtan’ pearl plum

2.3.4 采收成熟度对龙滩珍珠李果实Vc含量的影响

Vc是衡量水果抗氧化、抗衰老能力和新鲜程度等营养品质的重要指标,Vc含量越高,水果营养价值也越高[29]。如图4所示,龙滩珍珠李果实Vc含量随着采收成熟度的增加先升高,至第Ⅱ采收成熟度时达到最高为6.25 mg/100 g,比第Ⅰ采收成熟度高13.84%,极显著高于其他采收成熟度(P<0.01),这可能是由于在第Ⅰ采收成熟度时,果实没有达到完全成熟,营养物质继续积累引起的；之后Vc含量不断下降,至第Ⅴ采收成熟度时Vc含量下降至2.27 mg/100 g。前人分别在梨[17]、杨梅[20]和樱桃[27]中的研究也发现,随着采收成熟度的增加,果实Vc含量先增加后减少,与本研究结果一致。

图4 采收成熟度对龙滩珍珠李果实Vc含量的影响Fig.4 Effects of harvest maturity on Vc content of ‘Longtan’ pearl plum

2.4 采收成熟度对龙滩珍珠李果实质构特性的影响

果实质构特性直接影响果实的口感和用途,通过质构分析仪TPA测试模式,模拟人体口腔咀嚼水果,能更加客观准确地反应水果的质地特性。其中,硬度指模拟牙齿压迫样品需要的最大力,直接反应了果实的软硬程度；咀嚼性表示牙齿咀嚼样品达到可吞咽状

态所需要的能量,反映了果实对咀嚼的抵抗力；弹性为样品被牙齿挤压后可恢复的高度；内聚性表示样品的内部收缩力。如表9所示,龙滩珍珠李果实硬度和咀嚼性均随着采收成熟度的增加而下降,且受采收成熟度的影响较大,差异分别达到极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)水平；说明随着成熟度提高,果实质地不断变软,咀嚼果实所需要用的能量随之减少,与杏果[15]、梨[17]和猕猴桃[18]研究结果一致。这种变化可能与果实细胞结构改变和物质成分降解有关[30-31]。果实弹性随着采收成熟度的增加而下降,第Ⅰ和Ⅱ采收成熟度的果实弹性差异不大,第Ⅲ、Ⅳ 和Ⅴ采收成熟度的果实弹性差异也较小,前者显著高于后者(P<0.05)；说明随着果实不断成熟,果实被挤压后能恢复的高度不断变小,尤其第Ⅲ采收成熟度后的果实。

表9 采收成熟度对龙滩珍珠李果实质构特性的影响Table 9 Effects of harvest maturity on texture characteristics of ‘Longtan’ pearl plum

果实内聚性随着采收成熟度的增加总体呈下降趋势,整个采收期果实内聚性在0.59～0.65范围内波动,不同采收成熟度对果实内聚性的影响很小。

3 结论

本研究中第Ⅰ和Ⅱ采收成熟度的龙滩珍珠李果实好果率为100%,随着采收期延迟,果实不断掉落和发生虫害,因而好果率下降,至第Ⅴ采收期好果率仅为33.33%；随着采收成熟度增加,单果质量先缓慢升高,至第Ⅳ成熟度达到最大,与第Ⅲ成熟度差异不显著,第Ⅴ成熟度时下降；果形在整个采收期差异不大；果实含水量和出汁率均不断降低,可食率无显著变化；果皮L*、b*值逐渐下降,而a*值及果肉L*、a*、b*值均整体呈不断上升趋势；果实外观、甜味评分不断升高,脆度和多汁性评分不断下降,而酸味评分和感官总分则先升高后下降,第Ⅲ采收成熟度时均达最高；随着采收成熟度增加,果实TSS、SSC、pH、TSS/TA、SSC/TA不断升高,TA不断降低,Vc含量则先升高至第Ⅱ采收成熟度时达到最大值,之后不断下降；果实硬度、咀嚼性、弹性和内聚性均随着采收成熟度增加而下降,果实质地不断变差。

进一步分析表明,第Ⅰ采收成熟度的龙滩珍珠李单果质量较低,果实仍在生长,果面色差,TSS、SSC、pH、TSS/TA、SSC/TA和感官评分最低,Vc略低,TA最高,果实营养物质尚未充分积累,口感风味较差,无论鲜食还是贮藏均不宜采收。随着成熟度增加,果实充分成长,着色逐渐均匀,硬度较大,风味由酸甜转为浓甜,第Ⅱ和Ⅲ采收成熟度的果实适合于鲜食,也适合于长期贮运；第Ⅳ采收成熟度的果实适合于鲜食和短途运输。第Ⅴ采收成熟度的好果率很低,果实充分着色,风味浓郁,但硬度变软,质地变差,物流不便,只能用于产地即时消费。本研究结果可根据不同的消费目的、用途、销售区域半径和消费者喜好确定龙滩珍珠李适宜的采收成熟度和最佳上市期,为优质龙滩珍珠李生产提供明确的指导。